Wat is 'n PIN-diode?

Wat is 'n PIN-diode?

Definisie van 'n PIN-diode

'n PIN-diode is 'n spesifieke tipe diode wat 'n ongedope intrinsiese halfgeleiderlaag van silikon of germanium tussen die swaar gedope p-tipe en n-tipe halfgeleiderlae het. Anders as standaarddiodes, bevat dit hierdie bykomende laag, wat swak elektriese stroom gelewer, maar essensieel is vir sekere elektroniese toepassings. Dit is soos 'n p-streek, gevolg deur 'n intrinsiese streek en dan 'n N-streek, wat dit 'n PIN-diode maak en waarvan die naam daarvan afgelei word.

Simbool van 'n PIN-diode

Konstruksie van 'n PIN-diode

Soos reeds verduidelik, het 'n PIN-diode 'n intrinsiese ongedope laag (met hoë weerstand) tussen 'n PN-junksie, ons sal nou die konstruksie van die diode in detail beskou.

PIN-diodes word gebou met behulp van óf Mesa- óf Planar-strukture. In die Mesa-struktuur word vooraf gedope lae by die substraat gevoeg, wat beheer oor die dopingsvlak en laagdikte moontlik maak. Die Planar-struktuur behels die groei van 'n epitaksiale laag op die substraat, met die p+ streek gevorm deur ionimplantasie of diffusie.

Werk van die PIN-diode

Alhoewel dieselfde as gewone diodes in bedryf, sluit PIN-diodes 'n bykomende intrinsiese laag in wat hulle minder effektief as rectifiers maak, maar uitstekend vir gebruik soos skakele en dempers.

Voorwaarts geskakelde operasie van 'n PIN-diode

In voorwaartse belasting verminder die deplesielaag by die PIN-diode se p-n-junksie, wat stroomvloei toelaat. Hierdie vermindering laat die diode as 'n veranderlike weerstand werk en ontwikkel 'n hoë elektriese veld wat ladingdragers versnel, wat sy prestasie in hoë-frekwensietoepassings verbeter.

Achterwaarts geskakelde operasie van 'n PIN-diode

Wanneer die PIN-diode in agterwaartse belasting is, neem die breedte van die deplesielaag toe. By 'n sekere agterwaartse belastingspanning sal die hele intrinsiese laag van ladingdragers geswee word. Hierdie spanning staan bekend as die geswee-in-spanning. Die waarde is -2V. Dit word vir skakelingsdoeleindes terwyl in agterwaartse belasting gebruik.

Karakteristieke van 'n PIN-diode

By 'n laer vlak van agterwaartse belasting word die deplesielaag volledig depliceer. Die kapasiteit van die PIN-diode word onafhanklik van die vlak van belasting een keer die deplesielaag volledig depliceer. Dit is omdat daar baie min netlading in die intrinsiese laag is. Die lekkage van RF-sein is laer as by ander diodes omdat die vlak van kapasiteit tipies laer is.

In voorwaartse belasting gedra die diode as 'n weerstand eerder as 'n nie-lineêre toestel en produseer geen rektifikasie of distorsie nie. Die waarde van die weerstand hang af van die belastingspanning. 'n PIN-diode word as 'n RF-skaakel of veranderlike weerstand gebruik, omdat hulle minder distorsie produseer as 'n normale diode.

Toepassing van 'n PIN-diode

• RF-skaakel

• Hoëspanningsrektiliseerder

• Fotodetektor